JP2012018868A - Organic el device, manufacturing method of organic el device, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機EL装置、有機EL装置の製造方法、ならびに電子機器に関する。 The present invention relates to an organic EL device, a method for manufacturing the organic EL device, and an electronic apparatus.
ヘッドマウントディスプレイ(HMD)や電子ビューファインダー(EVF)、モバイルミニプロジェクター向けとして軽量で薄く、バックライトを必要としない表示素子として、例えば7μm以下の寸法を備える有機EL素子を集積した高精細マイクロディスプレイ(有機EL装置)が求められている。 A high-definition micro display that integrates organic EL elements with dimensions of 7 μm or less, for example, as a display element that is lightweight, thin, and does not require a backlight for head-mounted displays (HMD), electronic viewfinders (EVF), and mobile mini projectors There is a need for (organic EL devices).
有機EL素子は、自発光を行う素子であり、バックライトを必要とする液晶素子と比べ、薄膜化、軽量化することができる。加えて、自発光素子の特徴として、黒の再現に優れると共に、斜め方向に射出される光に対しても、正面から射出される光の色と同様な光の色が射出される。このような素子を集積した有機EL装置は、液晶装置よりも画質において優れた部分を備えている。有機EL装置をカラー画像に対応させるため、基板本体に保護層を備えた有機EL素子の射出面にカラーフィルターを重ね、カラー画像に対応させる構成が特許文献1に開示されている。 An organic EL element is an element that emits light by itself, and can be made thinner and lighter than a liquid crystal element that requires a backlight. In addition, as a feature of the self-light-emitting element, it is excellent in black reproduction, and a light color similar to the color of light emitted from the front is emitted for light emitted in an oblique direction. An organic EL device in which such elements are integrated has a portion superior in image quality to a liquid crystal device. In order to make the organic EL device correspond to a color image, Patent Document 1 discloses a configuration in which a color filter is overlaid on an emission surface of an organic EL element having a protective layer on a substrate body so as to correspond to a color image.
そして、各有機EL素子の射出面に対し、斜め方向に発せられる光による混色を抑えるため、各有機EL素子の間を光学的に遮断するブラックマトリックスが用いられている。ブラックマトリックスを構成する物質としては、メタル系材料として例えばクロムが使用される。この場合、一旦クロムの膜を形成した後、フォトレジストをマスクとしてエッチングすることでブラックマトリックスを得る方法が公知である。 And in order to suppress the color mixture by the light emitted in the diagonal direction with respect to the emission surface of each organic EL element, the black matrix which optically interrupts between each organic EL element is used. As the material constituting the black matrix, for example, chromium is used as a metal material. In this case, a method of obtaining a black matrix by forming a chromium film once and then etching using a photoresist as a mask is known.
また、フォトレジストとして黒い樹脂を用いたものを用いて、直接露光・エッチングを行い、ブラックマトリックスを形成する方法が公知である(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。 Further, a method of forming a black matrix by directly exposing and etching using a photoresist using a black resin as a photoresist is known (for example, see Patent Document 2 and Patent Document 3).
また、カラーフィルターを2層重ねて、ブラックマトリックスを構成する方法が一般に知られている。カラーフィルターは、定められた波長域の光以外を遮断するため、カラーフィルターを2層重ねることで、光の混色を実用上十分に抑えることができる。特に、有機EL素子を用いる場合、有機EL素子の射出面の法線方向に、高い指向性を持って光が射出されるため、カラーフィルターを2層重ねる方法は、斜め方向に光が射出されることで生じる光の混色を削減するために有効な方法となる。 A method of forming a black matrix by stacking two color filters is generally known. Since the color filter blocks light other than light in a predetermined wavelength range, the color mixture of light can be practically sufficiently suppressed by stacking two layers of color filters. In particular, when an organic EL element is used, light is emitted with high directivity in the normal direction of the emission surface of the organic EL element. Therefore, the method of stacking two layers of color filters emits light in an oblique direction. This is an effective method for reducing the color mixture of light caused by the above.
しかしながら、ブラックマトリックスの構成材としてメタル系材料を用いた場合、メタル系材料は一般に高温での成膜工程を必要とする。そのため、有機EL素子が損傷を受けるので適用が困難である。加えて、メタル系材料を用いる場合、別途フォトレジストを用いてメタル系材料をエッチングする必要が生じる。そのため、製造工程数が増えるという課題がある。
また、黒い樹脂を用いた場合、黒は光を吸収するため、黒い樹脂を塗布・乾燥させたものをブラックマトリックス前駆体として露光する場合、ブラックマトリックス前駆体の基板側と露出面側とで露光に用いる光の強度は光の吸収のため、異なる値を取る。そのため、露光後、現像してブラックマトリックスを形成すると、光強度と相関した断面形状が形成され、不良が発生するという課題がある。
However, when a metal material is used as a constituent material of the black matrix, the metal material generally requires a film forming process at a high temperature. For this reason, the organic EL element is damaged and is difficult to apply. In addition, when a metal material is used, it is necessary to separately etch the metal material using a photoresist. Therefore, there exists a subject that the number of manufacturing processes increases.
In addition, when black resin is used, black absorbs light. Therefore, when the black resin precursor is exposed as a black matrix precursor, exposure is performed on the substrate side and the exposed surface side of the black matrix precursor. The intensity of light used for the light takes different values due to light absorption. For this reason, when a black matrix is formed by developing after exposure, a cross-sectional shape correlated with the light intensity is formed, resulting in a defect.
また、カラーフィルターを2層重ねる技術は、カラーフィルターが重なった領域の厚さが、概ね2層の厚みの和となるため周囲から突出することとなる。そして、以降のプロセスはこの段差を含んだ状態で行われる。そのため、この工程を用いて形成した有機EL装置は表示画質が低くなり、例えば斑が生じるという課題がある。特に、この課題は、画素密度を高める微細構造を備える場合に大きな影響を及ぼすものとなる。 Further, in the technique of stacking two layers of color filters, the thickness of the region where the color filters overlap is approximately the sum of the thicknesses of the two layers, so that it protrudes from the periphery. The subsequent processes are performed in a state including this step. Therefore, the organic EL device formed using this process has a problem that display image quality is lowered, for example, spots occur. In particular, this problem has a great influence when a fine structure for increasing the pixel density is provided.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例にかかる有機EL装置は、基板の第1面側に位置する第1の有機EL素子と、前記第1の有機EL素子と隣り合う第2の有機EL素子と、前記第1の有機EL素子を覆い、側面の少なくとも一部に逆テーパー形状を備える第1のカラーフィルターと、前記第2の有機EL素子を覆い、前記第1のカラーフィルターが備える逆テーパー形状の領域と前記基板との隙間を埋める形状を備える、前記第1のカラーフィルターが透過する波長の光を遮断する第2のカラーフィルターと、を含むことを特徴とする。 Application Example 1 An organic EL device according to this application example includes a first organic EL element located on the first surface side of a substrate, a second organic EL element adjacent to the first organic EL element, A first color filter that covers the first organic EL element and has a reverse taper shape on at least a part of a side surface, and a reverse taper shape that covers the second organic EL element and that the first color filter includes. And a second color filter having a shape filling a gap between the region and the substrate and blocking light having a wavelength transmitted by the first color filter.
これによれば、第1のカラーフィルターと第2のカラーフィルターとが重なる領域が光を遮断する領域となるため、有機EL素子が斜め方向に射出する光を遮断することができる。そのため、隣り合う有機EL素子への光の浸入に起因する混色を防止することが可能となる。 According to this, since the region where the first color filter and the second color filter overlap becomes a region that blocks light, the light that the organic EL element emits in an oblique direction can be blocked. For this reason, it is possible to prevent color mixing due to the penetration of light into adjacent organic EL elements.
[適用例2]本適用例にかかる有機EL装置は、基板の第1面側に位置する第1の有機EL素子と、前記第1の有機EL素子と隣り合う第2の有機EL素子と、前記第1の有機EL素子を覆う、側面の少なくとも一部に逆テーパー形状を備える第1のカラーフィルターと、前記第2の有機EL素子を覆う、前記第1のカラーフィルターよりも厚く、かつ前記第1のカラーフィルターと嵌合し、前記第1のカラーフィルターが透過する波長の光を遮断する第2のカラーフィルターと、を含むことを特徴とする。 Application Example 2 An organic EL device according to this application example includes a first organic EL element located on the first surface side of the substrate, a second organic EL element adjacent to the first organic EL element, A first color filter that covers the first organic EL element and that has a reverse tapered shape on at least a part of a side surface thereof, and is thicker than the first color filter that covers the second organic EL element, and And a second color filter that fits with the first color filter and blocks light having a wavelength that is transmitted through the first color filter.
これによれば、第1のカラーフィルターと第2のカラーフィルターとが嵌合しているため、特に第1の有機EL素子から斜め方向に射出された光についても遮断されることとなる。従って、隣り合う有機EL素子への光の浸入に起因する混色を防止することが可能となる。 According to this, since the first color filter and the second color filter are fitted, particularly light emitted from the first organic EL element in an oblique direction is blocked. Therefore, it is possible to prevent color mixing due to the intrusion of light into adjacent organic EL elements.
[適用例3]上記適用例にかかる有機EL装置であって、前記第2のカラーフィルターは、前記第1のカラーフィルターより盛り上がり、前記第1のカラーフィルターより突き出た領域では、前記第2の有機EL素子から厚み方向に離れる方向に対して前記第2のカラーフィルターが広がっていく逆テーパー形状を備えることを特徴とする。 Application Example 3 In the organic EL device according to the application example described above, the second color filter is higher than the first color filter, and the second color filter is in a region protruding from the first color filter. The second color filter has a reverse taper shape in which the second color filter spreads in a direction away from the organic EL element in the thickness direction.
上記した適用例によれば、第1のカラーフィルター、第2のカラーフィルターとも側面が開放されている場合に、逆テーパー形状をなす製造条件で形成できるため、プロセス開発にかける費用や時間を短縮することが可能となる。 According to the application example described above, since the first color filter and the second color filter can be formed under manufacturing conditions having an inversely tapered shape when the side surfaces are open, the cost and time required for process development can be reduced. It becomes possible to do.
[適用例4]上記適用例にかかる有機EL装置であって、前記第1の有機EL素子は、前記第1のカラーフィルターが透過する波長の光と揃えられた光路長を備えた位置に光の一部を透過する第1の半透過反射器を備え、前記第2の有機EL素子は、前記第2のカラーフィルターが透過する波長の光と揃えられた光路長を備えた位置に光の一部を透過する第2の半透過反射器を備えることを特徴とする。 Application Example 4 In the organic EL device according to the application example described above, the first organic EL element emits light at a position having an optical path length aligned with light having a wavelength that is transmitted through the first color filter. A first transflective reflector that transmits a part of the second organic EL element, wherein the second organic EL element transmits light at a position having an optical path length aligned with light having a wavelength that is transmitted by the second color filter. A second transflective reflector that partially transmits light is provided.
上記した適用例によれば、第1の有機EL素子は第1の波長域の光を相対的に強化して射出し、第2の有機EL素子は第2の波長域の光を相対的に強化して射出する。そのため、混色を起こす光成分を予め低減させた状態をとるため、混色の発生を抑制することが可能となる。 According to the application example described above, the first organic EL element relatively intensifies and emits light in the first wavelength range, and the second organic EL element relatively emits light in the second wavelength range. Reinforce and inject. Therefore, since the light component causing color mixing is reduced in advance, it is possible to suppress the occurrence of color mixing.
[適用例5]本適用例にかかる有機EL装置の製造方法は、第1の有機EL素子と、前記第1の有機EL素子と隣り合う第2の有機EL素子とを第1面側に備える基板を形成する工程と、前記第1の有機EL素子を覆う、逆テーパー形状を備えた第1のカラーフィルターを形成する工程と、前記基板の前記第1面側に、第2のカラーフィルター前駆体を塗布し、前記第1のカラーフィルターの側面を前記第2のカラーフィルター前駆体で充填する工程と、を含むことを特徴とする。 Application Example 5 A manufacturing method of an organic EL device according to this application example includes a first organic EL element and a second organic EL element adjacent to the first organic EL element on the first surface side. A step of forming a substrate, a step of forming a first color filter having a reverse taper shape covering the first organic EL element, and a second color filter precursor on the first surface side of the substrate Applying a body and filling a side surface of the first color filter with the second color filter precursor.
これによれば、第1のカラーフィルターの逆テーパー領域と基板との間を充填させることで、厚さを抑えて第1のカラーフィルターと第2のカラーフィルターとが重なる(遮光する)構造を得るための製造方法を提供することが可能となる。 According to this, by filling the space between the reverse tapered region of the first color filter and the substrate, the first color filter and the second color filter overlap each other (shield light) while suppressing the thickness. It becomes possible to provide the manufacturing method for obtaining.
[適用例6]上記適用例にかかる有機EL装置の製造方法であって、前記第2のカラーフィルター前駆体で充填する工程の後で、前記第2のカラーフィルター前駆体の側面のうち開放されている領域を逆テーパー状に加工する工程と、をさらに含むことを特徴とする。 [Application Example 6] A method of manufacturing an organic EL device according to the application example described above, wherein the side surface of the second color filter precursor is opened after the step of filling with the second color filter precursor. And a step of processing the region that is formed into a reverse taper shape.
上記した適用例によれば、第1のカラーフィルター、第2のカラーフィルターとも逆テーパー形状をなす製造条件で形成できるため、プロセス開発にかける費用や時間を短縮することが可能となる。 According to the application example described above, since both the first color filter and the second color filter can be formed under manufacturing conditions having an inversely tapered shape, it is possible to reduce costs and time for process development.
[適用例7]上記適用例にかかる有機EL装置の製造方法であって、前記第2のカラーフィルター前駆体で充填する工程または逆テーパー状に加工する工程の後で、前記第2のカラーフィルター前駆体を100℃以上120℃以下の温度で、30分以上150分以下の時間加熱する工程と、をさらに含むことを特徴とする。 [Application Example 7] A method of manufacturing an organic EL device according to the application example, wherein the second color filter is formed after the step of filling with the second color filter precursor or the step of processing into a reverse taper shape. And a step of heating the precursor at a temperature of 100 ° C. or higher and 120 ° C. or lower for a time of 30 minutes or longer and 150 minutes or shorter.
上記した適用例によれば、逆テーパー形状を維持した状態で、製造プロセスに耐えうる第1のカラーフィルターや第2のカラーフィルターを提供することが可能となる。 According to the application example described above, it is possible to provide the first color filter and the second color filter that can withstand the manufacturing process while maintaining the inversely tapered shape.
[適用例8]上記適用例にかかる有機EL装置の製造方法であって、前記第2のカラーフィルター前駆体を加熱してなる第2のカラーフィルターの厚みが、前記第1のカラーフィルターよりも厚いことを特徴とする。 Application Example 8 In the method for manufacturing an organic EL device according to the application example, the thickness of the second color filter obtained by heating the second color filter precursor is larger than that of the first color filter. It is characterized by being thick.
上記した適用例によれば、第1のカラーフィルターを平面視で重なる領域の少なくとも一部を第2のカラーフィルターが覆うこととなる。そのため、第1の有機EL素子と第2の有機EL素子から斜め方向に射出される光は、第1のカラーフィルターと第2のカラーフィルターと、により遮光されるため、第1のカラーフィルターと第2のカラーフィルターとの光が混ざる混色を防げる製造方法を提供することが可能となる。 According to the application example described above, the second color filter covers at least a part of a region where the first color filter overlaps in plan view. Therefore, the light emitted in the oblique direction from the first organic EL element and the second organic EL element is shielded by the first color filter and the second color filter, so that the first color filter and It is possible to provide a manufacturing method that can prevent color mixing in which light is mixed with the second color filter.
[適用例9]本適用例にかかる電子機器は、上記適用例に記載の有機EL装置を備えることを特徴とする。 Application Example 9 An electronic apparatus according to this application example includes the organic EL device described in the application example.
これによれば、斜めから見た場合でも混色が少ない電子機器を提供することが可能となる。 According to this, it is possible to provide an electronic device with little color mixing even when viewed obliquely.
[適用例10]本適用例にかかる電子機器は、上記適用例に記載の有機EL装置の製造方法を用いて形成された有機EL装置を備えることを特徴とする。 Application Example 10 An electronic apparatus according to this application example includes an organic EL device formed by using the method for manufacturing an organic EL device described in the application example.
これによれば、斜めから見た場合でも混色が少ない電子機器を提供することが可能となる。 According to this, it is possible to provide an electronic device with little color mixing even when viewed obliquely.
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態:テーパー形状が重なった構成を備える有機EL装置)
図1(a)は、本適用例にかかる、テーパー形状が重なった構成を備える有機EL装置の平面図、(b)は、(a)のA−A’線断面図である。有機EL装置100は、基板本体115、基板としての素子基板116、第1の電極としての画素電極110、導体としての透明導体層120、導体としての透明導体層121、発光を行う有機機能層111、第2の電極としての共通電極112、保護層113、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107と、を備える。画素電極110は、図示せぬTFT(TFT131,132,133:図3(a)参照)から金属支柱(金属支柱136:図3(b)参照)を介して共通電極112と上下方向に挟まれた有機機能層111を電気的に駆動する。画素電極110の短辺は、例えば5μmの長さを備えている。
(First embodiment: Organic EL device having a configuration in which tapered shapes are overlapped)
FIG. 1A is a plan view of an organic EL device having a configuration in which tapered shapes are overlapped according to this application example, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. The
本明細書では、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107と、をカラーフィルターとも呼称する。また、「上」という言葉を、基板本体115から共通電極112に向かう方向を指すものとして用いる。そして、「下」という言葉を、「上」と反対方向を指すものとして用いる。
また、「第1面側」とは、素子基板116の画素電極110が形成されている面側とする。
また、「側面」とは、平面視にてカラーフィルターを囲む面とする。
また、「横」とは、有機EL素子101,102,103が隣り合う方向、つまり別色の有機EL素子が隣り合う方向を指すものとする。
また、本実施形態では、有機EL素子101,102,103に、矩形形状を備えた物を用いているが、これは特に矩形に制限する意図はなく、例えば楕円形や円形、正方形を用いても良い。また、有機EL装置100を構成する有機EL素子101,102,103は、一組で正方形をなす場合が一般的であるが、本実施形態では、主として横側に構造的特徴があるため、横長に記載している。また、有機EL素子101,102,103間の隙間は、図1〜図5において視認性を高めるべく寸法を拡大して記載している。
In this specification, the
The “first surface side” is the surface side of the
The “side surface” is a surface surrounding the color filter in plan view.
Further, “horizontal” refers to a direction in which the
In the present embodiment, the
有機EL装置100は、平面視で隣り合う第1の有機EL素子としての有機EL素子101と、第2(第1)の有機EL素子としての有機EL素子102と、第2の有機EL素子としての有機EL素子103を備える。有機EL素子102は、組み合わせの相手として有機EL素子101を選ぶ場合には、第2の有機EL素子となり、組み合わせの相手として有機EL素子103を選ぶ場合には、第1の有機EL素子となる。
ここで、有機EL素子101,102,103は、基板本体115や、カラーフィルターも入るよう図示しているが、これは図面上、線が重なることにより視認性が低下するため、位置をずらして記載しているためであり、有機EL素子101,102,103は、基板本体115や、カラーフィルターは含んでいない。
The
Here, the
青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107、との位置関係は順不同で変更しても良い。例えば、赤色カラーフィルター106と青色カラーフィルター105との位置関係を入れ替えても良い。この場合、有機EL素子101,102,103も合わせて入れ替えることで、有機EL素子101,102,103の特性を各々変えた場合に対しても対応できる。
ここでは、図1(a),(b)に示すように、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107の位置関係を用いた場合について説明を続ける。
The positional relationship with the
Here, as shown in FIGS. 1A and 1B, the description is continued for the case where the positional relationship of the
青色カラーフィルター105を第1のカラーフィルターとし、赤色カラーフィルター106を第2のカラーフィルターとして捉えた場合、青色カラーフィルター105と重なる領域では、赤色カラーフィルター106は青色カラーフィルター105の逆テーパー形状を埋める形状を備える。青色カラーフィルター105と、青色カラーフィルター105が透過する青色の波長の光を遮断する赤色カラーフィルター106と、が重なるこの領域は、光を遮光する遮光部122として機能する。遮光部122は、混色を避け、発光効率を落とさないよう、画素電極110の隙間を覆うことが好ましい。
In the case where the
赤色カラーフィルター106を第1のカラーフィルターとし、緑色カラーフィルター107を第2のカラーフィルターとして捉えた場合、赤色カラーフィルター106と重なる領域では、緑色カラーフィルター106は赤色カラーフィルター106の逆テーパー形状を埋める形状を備える。赤色カラーフィルター106と、赤色カラーフィルター106が透過する赤色の波長の光を遮断する緑色カラーフィルター107と、が重なるこの領域は、光を遮光する遮光部123として機能する。遮光部123は、混色を避け、発光効率を落とさないよう、画素電極110の隙間を覆うことが好ましい。
In the case where the
青色カラーフィルター105を第1のカラーフィルターとし、緑色カラーフィルター107を第2のカラーフィルターとして捉えた場合、青色カラーフィルター105と重なる領域では、緑色カラーフィルター107は青色カラーフィルター105の逆テーパー形状を埋める形状を備える。青色カラーフィルター105と、青色カラーフィルター105が透過する青色の波長の光を遮断する緑色カラーフィルター107と、が重なるこの領域は、光を遮光する遮光部124として機能する。遮光部124は、混色を避け、発光効率を落とさないよう、画素電極110の隙間を覆うことが好ましい。
When the
これらの関係を図示したものが図1(b)である。ここで、遮光部122,123,124は、保護層113の一部を含むよう図示されているが、これは図面上、線が重なることにより視認性が低下するため、位置をずらして記載しているためであり、保護層113は含んでいない。
図1(b)に示すように、遮光部122,123,124を設けることで、混色の発生を抑えることが可能となる。また、有機EL素子101,102,103としてそれぞれ異なる光強度スペクトルを備えるものを用いているため、さらに混色を抑制することが可能となる。以下、有機EL素子101,102,103の構成について説明する。
FIG. 1B illustrates these relationships. Here, the
As shown in FIG. 1B, by providing the
第1の有機EL素子としての有機EL素子101は、画素電極110、有機機能層111、共通電極112を含む。光の一部を折り返す第1の半透過反射器としての共通電極112は、例えばマグネシウム−銀合金(Mg:Ag=10:1程度の合金)を10nm程度の厚さにして用いる。そのため、若干の光反射機能を備えている。有機EL素子101は、有機EL素子102,103と比べ、透明導体層120や透明導体層121を備えていないことから、光路長が短い。そのため、共通電極112と画素電極110との間で最も短い波長に対応する青色の光を選択する光共振器が形成される。そのため、有機EL素子101は、最も短い波長に対応する青色の波長の光を選択的に射出する。
The
そして、第2の有機EL素子としての有機EL素子102は、画素電極110、透明導体層120、透明導体層121、有機機能層111、共通電極112を含む。光の一部を折り返す第2の半透過反射器としての共通電極112は、上記したマグネシウム−銀合金を用いている。そのため、若干の光反射機能を備えている。有機EL素子102は、有機EL素子101と比べ、透明導体層120、透明導体層121を備えていることから、有機EL素子101と比べた場合、光路長が長い。そのため、共通電極112と画素電極110との間で最も長い波長の光に対応する赤色の光を選択する光共振器が形成される。そのため、有機EL素子102は、赤色の波長の光を選択的に射出する。
The
そして、第1の有機EL素子として有機EL素子101を見た場合、第2の有機EL素子に対応する有機EL素子103は、画素電極110、透明導体層121、有機機能層111、共通電極112を含む。光の一部を折り返す第2の半透過反射器としての共通電極112は、上記したものと同様にマグネシウム−銀合金を用いている。そのため、若干の光反射機能を備えている。有機EL素子103は、有機EL素子101と比べ、透明導体層121を備えていることから、有機EL素子101と比べた場合、光路長が長く、有機EL素子102と比べ、透明導体層120を備えていないことから、光路長は短い。そのため、共通電極112と画素電極110との間で中間の波長に対応する緑色の光を選択する光共振器が形成される。そのため、有機EL素子103は、緑色の波長の光を選択的に射出する。
When the
有機EL素子101,102,103の光路長を制御する、透明導体層120、透明導体層121としては、例えばITO(インジウム・錫酸化物)を用いることができる。ITOは、光透過性がマグネシウム−銀合金と比べ高く、ITOとマグネシウム−銀合金とを用いることで、波長選択性が高い光共振器を形成することが可能となる。この場合、共通電極112は、第1の半透過反射器、第2の半透過反射器を兼ねる。
For example, ITO (indium tin oxide) can be used as the
上記したように、有機EL素子101,102,103を用いることで、混色に対して、さらに強い構造を備える有機EL装置100を構成することが可能となる。上述したように青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107、との位置関係は順不同で変更しても良いが、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107の位置関係を取ることで、以下に示す効果が得られる。
有機EL素子101を青色に割り当てることで、遮光部122,124の逆テーパー部分を通って青色の光が射出されるため、青色の減衰が少ない有機EL装置100を形成することができる。有機EL装置100に用いることができる青色を発光する物質は、一般的に発光効率が低い。そのため、外部への射出効率を上げることで、有機EL装置100の信頼性を維持した状態で青色の光強度を保つことが可能となる。
そして、有機EL素子102を赤色に割り当てることで、遮光部123の逆テーパー部分を通って赤色の光が射出されるため、青色に次いで減衰が少ない赤色の有機EL素子102を備えた有機EL装置100を形成することができる。有機EL装置100に用いることができる赤色を発光する物質は、一般的に青色に次いで発光効率が低い。そのため、外部への射出効率を青色に次いで上げることで、有機EL装置100の信頼性を維持した状態で赤色の光強度を保つことが可能となる。
そして、有機EL素子103を緑色に割り当てることで、混色を抑えた有機EL装置100を形成することができる。緑色は視感度が高いため、遮光部123,124の順テーパー領域で緑色の光を遮断することで、混色を抑えた有機EL装置100を提供することが可能となる。青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107、との位置関係は順不同で変更しても良い。
As described above, by using the
By assigning the
Then, by assigning the
Then, by assigning the
なお、本実施形態では、異なる光強度スペクトルを備えた有機EL素子101,102,103を用いた場合について説明したが、これは必須な要件ではなく、有機EL素子101,102,103として同じ構造を備え、同じ光強度スペクトルを備えるものを用いても良い。この場合、製造工程を短縮できる。
In the present embodiment, the case where the
また、有機機能層111には、白色の蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の低分子材料を用いることができ、例えばアントラセンやピレン、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム、ビススチリルアントラセン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体を用いても良い。また、これら低分子材料に、ルブレン、キナクリドン誘導体、フェノキサゾン誘導体、DCM、DCJ、ペリノン、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ジアザインダセン誘導体をドープして用いることができる。
For the organic
また、高分子材料としては、図7(a),(b),(c)に示す構造式を備える物質を用いても良い。(a)は赤色を射出し、(b)は緑色を射出し、(c)は青色を射出する。これらの層を重ねることでも白色光を射出することが可能となる。 Further, as the polymer material, a substance having a structural formula shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C may be used. (A) emits red, (b) emits green, and (c) emits blue. It is possible to emit white light by overlapping these layers.
さらに、高分子材料としては、例えば、ポリフルオレン誘導体(PF)、ポリパラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)等のポリシラン系を含む物質が好適に使用することができる。また、これらの高分子材料に、例えば、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドンを含む低分子材料をドープして使用することができるが、これに限られる物ではない。 Furthermore, examples of the polymer material include polyfluorene derivatives (PF), polyparaphenylene vinylene derivatives (PPV), polyphenylene derivatives (PP), polyparaphenylene derivatives (PPP), polyvinyl carbazole (PVK), polythiophene derivatives, poly A substance containing a polysilane such as methylphenylsilane (PMPS) can be suitably used. These polymer materials include, for example, polymer materials such as perylene dyes, coumarin dyes, rhodamine dyes, rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6 A low molecular weight material containing quinacridone can be used by doping, but is not limited thereto.
また、有機機能層111は多層構造を備えていても良く、例えば、正孔を注入・輸送する材料としては、例えば、ポリスチレンジオキシチオフェンのポリチオフェン誘導体と、ポリスチレンスルホン酸の混合物を用いることができる。この物質は、正孔を発光層に注入する機能を有するとともに、正孔を輸送する機能を有する。
The organic
また、電子注入層として、透明材料であるBCP(bathocuproine)にアルカリ金属を含有させた薄膜を備えることも好適である。 It is also preferable to provide a thin film in which an alkali metal is contained in a transparent material BCP (bathocupline) as the electron injection layer.
共通電極112は、その他の例として、マグネシウム(Mg)、リチウム(Li)、カルシウム(Ca)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)を含む材料を含んでいても良い。この他にも、例えばMgAgAl、LiF、LiAl、LiFAl、Ca単体、Ba単体を用いても同様の効果をもって共通電極112を形成することが可能となる。また、これらの金属薄層と例えばITOや酸化錫、酸化亜鉛の透明導電材料を積層した層を共通電極112として用いても良い。
As another example, the
(第2の実施形態:カラーフィルター同士が嵌合した構成を備える有機EL装置)
図2(a)は、本適用例にかかる、カラーフィルター同士が嵌合した構成を備える有機EL装置の平面図、(b)は、(a)のA−A’線断面図である。有機EL装置100は、第1の実施形態同様、基板本体115、基板としての素子基板116、第1の電極としての画素電極110、導体としての透明導体層120、導体としての透明導体層121、発光を行う有機機能層111、第2の電極としての共通電極112、保護層113、第1の波長域の光として例えば青色を選択的に透過する第1のカラーフィルターとしての青色カラーフィルター105、第2の波長域の光として例えば赤色を選択的に透過する第2のカラーフィルターとしての赤色カラーフィルター106、第2の波長域の光として例えば緑色を選択的に透過する第2のカラーフィルターとしての緑色カラーフィルター107と、を備える。青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107、との位置関係は順不同で変更しても良い。例えば、赤色カラーフィルター106と青色カラーフィルター105との位置関係を入れ替えても良い。この場合、有機EL素子101,102,103も合わせて入れ替えることで、有機EL素子101,102,103の特性を各々変えた場合に対しても対応できる。
ここでは、図2(a),(b)に示すように、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107の位置関係を用いた場合について説明を続ける。
(Second embodiment: Organic EL device having a configuration in which color filters are fitted to each other)
FIG. 2A is a plan view of an organic EL device having a configuration in which color filters are fitted to each other according to this application example, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. As in the first embodiment, the
Here, as shown in FIGS. 2A and 2B, the description will be continued for the case where the positional relationship of the
ここで、第2の実施形態は、第1の実施形態と重複する部分が多いため、第1の実施形態との差異に重点をおいて説明する。第1の実施形態との主な差異は、カラーフィルター同士が嵌合した構造を備えていることである。また、嵌合した構造を形成するために、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107の順にカラーフィルターが厚くなっていることである。隣り合うカラーフィルターよりも盛り上がった部分では、基板本体115から厚み方向に離れる方向に対してカラーフィルターが広がっていく逆テーパー形状を備えている。
Here, since the second embodiment has many portions that overlap with the first embodiment, description will be given with an emphasis on the difference from the first embodiment. The main difference from the first embodiment is that a structure in which the color filters are fitted to each other is provided. Further, in order to form a fitted structure, the color filters are thicker in the order of the
この場合、有機EL素子101(青色),102(赤色),103(緑色)から斜め方向に射出された光は、必ず他の色のカラーフィルターを通ることとなる。そのため、混色を効果的に抑えることが可能となる。上述したように青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107、との位置関係は順不同で変更しても良いが、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107の位置関係を取ることで、以下に示す効果が得られる。
有機EL素子101を青色に割り当てることで、青色カラーフィルター105が薄い、即ち青色の減衰が少ない有機EL装置100を形成することができる。有機EL装置100に用いることができる青色を発光する物質は、一般的に発光効率が低い。そのため、外部への射出効率を上げることで、有機EL装置100の信頼性を維持した状態で青色の光強度を保つことが可能となる。
そして、有機EL素子102を赤色に割り当てることで、赤色の減衰が青色に次いで少ない(薄い)有機EL装置100を形成することができる。有機EL装置100に用いることができる赤色を発光する物質は、一般的に青色に次いで発光効率が低い。そのため、外部への射出効率を青色に次いで上げることで、有機EL装置100の信頼性を維持した状態で赤色の光強度を保つことが可能となる。
そして、有機EL素子103を緑色に割り当てることで、混色を抑えた有機EL装置100を形成することができる。緑色は視感度が高いため、青色カラーフィルター105と赤色カラーフィルター106により緑色を遮断することで、混色を抑えた有機EL装置100を提供することが可能となる。
また、カラーフィルターの形状を、逆テーパー形状をなす製造条件で統一して形成できるため、プロセス開発にかける費用や時間を短縮することが可能となる。
また、カラーフィルター同士が嵌合していることで、斜め方向に射出された光を確実に止められるため、混色を抑えることが可能となる。
なお、基板本体115から厚み方向に離れる方向に対してカラーフィルターが広がっていく逆テーパー形状を備えていることは必須ではなく、例えば基板本体115に対して直角形状や、順テーパー形状を為していても混色を抑えることが可能である。
また、遮光部122,123,124は、混色を避け、発光効率を落とさないよう、画素電極110の隙間を覆うことが好ましい。
In this case, light emitted in an oblique direction from the organic EL elements 101 (blue), 102 (red), and 103 (green) always passes through color filters of other colors. Therefore, it is possible to effectively suppress color mixing. As described above, the positional relationship between the
By assigning the
Then, by assigning the
Then, by assigning the
In addition, since the color filter can be formed in a uniform manner under the manufacturing conditions of an inversely tapered shape, it is possible to reduce the cost and time required for process development.
In addition, since the color filters are fitted to each other, light emitted in an oblique direction can be reliably stopped, so that color mixing can be suppressed.
It is not essential to have a reverse taper shape in which the color filter spreads in the direction away from the
Further, it is preferable that the
本実施形態では、異なる光強度スペクトルを備えた有機EL素子101,102,103を用いた場合について説明したが、これは必須な要件ではなく、有機EL素子101,102,103として同じ構造を備え、同じ光強度スペクトルを備えるものを用いても良い。この場合、製造工程を短縮できる。
In this embodiment, the case where the
(第3の実施形態:テーパー形状を備えるカラーフィルター同士が重なった構成を備える有機EL装置の製造方法)
図3(a)〜(d)、図4(a)〜(d)は、テーパー形状を備えるカラーフィルター同士が重なった構成を備える有機EL装置の製造方法を示す工程断面図である。
カラーフィルターとして、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107の順に積層した場合について説明するが、上述したように、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107、との位置関係は順不同で変更しても良い。例えば、赤色カラーフィルター106と青色カラーフィルター105との位置関係(図2(a),(b)参照)を入れ替えても良い。この場合、有機EL素子101,102,103の特性を各々変えている場合、有機EL素子101,102,103も合わせて入れ替えることで対応できる。以下、図3(a)〜(d)、図4(a)〜(d)を用いて製造方法について説明する。
(3rd Embodiment: Manufacturing method of an organic electroluminescent apparatus provided with the structure with which the color filters provided with a taper shape overlapped)
FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4A to 4D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing an organic EL device having a configuration in which color filters having a tapered shape overlap each other.
As a color filter, a case where the
まず、ガラスの基板本体115上に例えば酸化シリコンを用いたバッファー層130を形成する。バッファー層130は、例えばプラズマCVD(化学気相堆積)法などにより形成され、その厚さは200nmの程度の厚さを有している。この工程において用いる原料ガスとしては、例えばモノシランと酸化窒素との混合ガスや、TEOS(テトラエトキシシラン、Si(OC2H5)4))と酸素の組合せが好適である。成膜温度は、基板本体115の表面温度が150℃〜450℃となる条件を用いることができる。ここで、バッファー層130を形成した面側を第1面側とする。続けて、基板本体115を加熱して、ポリシリコン層を形成し、フォトリソグラフ工程を行い、さらにゲート酸化膜を形成した後、ゲート電極の形成やイオン注入、サイドウォールの形成を行うことで、多結晶シリコンをチャネルに用いたTFT131,132,133を形成する。ここまでの工程を終えた状態を図3(a)に示す。
なお、多結晶シリコンを直接形成する方法に代えて、例えばアモルファスシリコンを堆積した後、レーザーアニールを施すことで多結晶シリコンを形成しても良い。また、レーザーアニールに代えて、アモルファスシリコンを熱処理によりポリシリコン化させる工程を用いても良い。さらには、アモルファスシリコンをそのまま用いたり、酸化物半導体を用いたりしても良い。
First, the
Note that, instead of the method of directly forming polycrystalline silicon, for example, amorphous silicon may be deposited and then subjected to laser annealing to form polycrystalline silicon. Further, instead of laser annealing, a process of converting amorphous silicon into polysilicon by heat treatment may be used. Furthermore, amorphous silicon may be used as it is, or an oxide semiconductor may be used.
次に、層間絶縁膜135を形成し、コンタクトホールを開けた後、金属支柱136を形成し、基板としての素子基板116を形成する。ここまでの工程を終えた状態を図3(b)に示す。ここまでの工程で、基板としての素子基板116が形成される。
Next, after forming an
次に、画素電極110と、光共振器の光路長を制御する透明導体層120、透明導体層121を形成する。具体的には透明導体として例えばITO(インジウム・錫・酸化物)を積層し、透明導体層120が不要な領域のITOをフォトリソグラフ・エッチング法により除去する。次に、再びITOを積層し、透明導体層121が不要な領域のITOをフォトリソグラフ・エッチング法により除去することで形成される。ここまでの工程を終えた状態を図3(c)に示す。なお、本実施形態では、異なる光強度スペクトルを構成すべく光共振器を構成する場合について説明したが、これは必須な要件ではなく、同じ光強度スペクトルを備えるものを用いても良い。この場合、透明導体層120、透明導体層121を形成する工程を省略することが可能となる。
Next, the
次に、有機機能層111を形成する。有機機能層111は、たとえば青色発光層、赤色発光層、緑色発光層を重ねて形成する方法を用いることができる。一例としては、有機機能層111には、白色の蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の低分子材料を用いることができ、例えばアントラセンやピレン、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム、ビススチリルアントラセン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペリノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体を用いても良い。また、これら低分子材料に、ルブレン、キナクリドン誘導体、フェノキサゾン誘導体、DCM、DCJ、ペリノン、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ジアザインダセン誘導体をドープして用いることができる。
Next, the organic
また、高分子材料としては、例えば、ポリフルオレン誘導体(PF)、ポリパラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)等のポリシラン系を含む物質が好適に使用することができる。また、これらの高分子材料に、例えば、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドンを含む低分子材料をドープして使用することができるが、これに限られる物ではない。 Examples of the polymer material include polyfluorene derivative (PF), polyparaphenylene vinylene derivative (PPV), polyphenylene derivative (PP), polyparaphenylene derivative (PPP), polyvinyl carbazole (PVK), polythiophene derivative, poly A substance containing a polysilane such as methylphenylsilane (PMPS) can be suitably used. These polymer materials include, for example, polymer materials such as perylene dyes, coumarin dyes, rhodamine dyes, rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6 A low molecular weight material containing quinacridone can be used by doping, but is not limited thereto.
また、有機機能層111として多層構造を形成しても良く、例えば、正孔注入・輸送層の形成材料として、ポリスチレンジオキシチオフェンのポリチオフェン誘導体と、ポリスチレンスルホン酸の混合物を用いることができる。この場合正孔を発光層に注入する機能を有するとともに、正孔を輸送する機能を有する。
Further, a multilayer structure may be formed as the organic
また、電子注入層として、透明材料であるBCP(bathocuproine)にアルカリ金属を含有させた薄膜を形成することも好適である。 It is also preferable to form a thin film in which an alkali metal is contained in a transparent material BCP (bathocupline) as the electron injection layer.
次に、共通電極112を形成する。共通電極112としては、たとえばMgAg(MgとAgを重量比でMg:Ag=10:1に混合した材料)を共蒸着法(MgとAgを別の蒸着源を用いて同時に蒸着させることで合金化する方法)を用いて形成することが好適である。ここで、MgAgの膜厚は10nm程度が光透過率、電気抵抗値とのバランスがとれるため好適であるが、この膜厚はこの値に限定される必要はなく、光透過率を優先させたり、電気抵抗値を優先させたりすべく、膜厚を別の値に設定しても良い。続けて、保護層113を形成する。ここまでの工程を終えた状態を図3(d)に示す。共通電極112は、光共振器構造を備える場合、第1、第2の半透過反射器としても機能する。
Next, the
次に、青色カラーフィルター105を形成する。具体的には青色の顔料を含むアクリル系のネガ型カラーレジストを塗布し、湿式法(フォトリソグラフ・エッチング法)を用いて形成する。顔料濃度が高い場合、湿式法を用いると、露光に用いる光がカラーレジスト中で吸収されることから、表面側よりも、素子基板116側での露光量が減少するためカラーレジスト寸法が細くなる。そのため、湿式法により青色カラーフィルター105を形成すると逆テーパー形状が得られる。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図4(a)に示す。
Next, the
次に、赤色カラーフィルター前駆体106aを形成する。この赤色カラーフィルター前駆体106aは、赤色カラーフィルター106に改質された状態で、青色カラーフィルター105と概ね同じ厚さとなるよう形成されている。赤色カラーフィルター前駆体106aには、赤色の顔料を含むアクリル系のネガ型カラーレジストを用いることができる。
ここで、青色カラーフィルター105と保護層113との間が充填され、かつ平坦な形状を保つ機構について説明する。
赤色カラーフィルター前駆体106aは流動性を備えていることから、流れることで青色カラーフィルター105と保護層113との間の隙間が赤色カラーフィルター前駆体106aにより充填される。
そして、光が照射された場合、青色カラーフィルター105の側面と触れていない領域では、青色カラーフィルター105の場合と同様に、現像後には赤色カラーフィルター前駆体106aは、逆テーパー形状を取る。即ち、光の照射と現像により、赤色カラーフィルター前駆体106aの側面が開放されている領域を、逆テーパー状に加工することができる。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図4(b)に示す。なお、図4(b)では、赤色カラーフィルター前駆体106aが残る領域を、異なるハッチングを用いて図示している。
Next, a red
Here, a mechanism for filling the space between the
Since the red
When light is irradiated, the red
次に、現像処理を施し、この逆テーパー形状を壊さずに耐溶剤性を高めるべく、100℃以上120℃以下で30分以上150分以下のポストベークを行い、赤色カラーフィルター106を形成する。ここまでの工程を終えた状態を図4(c)に示す。
Next, a development process is performed, and post-baking is performed at 100 ° C. or higher and 120 ° C. or lower for 30 minutes or longer and 150 minutes or shorter to improve the solvent resistance without destroying the reverse tapered shape, thereby forming the
次に緑色カラーフィルター107を形成する。この緑色カラーフィルター107は、青色カラーフィルター105や赤色カラーフィルター106と同じ厚さとなるよう形成されている。ここまでの工程を終えた状態での工程断面図を図4(d)に示す。
Next, the
以上の工程を経ることで、第1の実施形態に示した形状を備えるカラーフィルターを形成することが可能となる。また、本実施形態では、異なる光強度スペクトルを備えた有機EL素子101,102,103を形成した場合について説明したが、これは必須な要件ではなく、有機EL素子101,102,103として同じ構造を備え、同じ光強度スペクトルを備えるものを用いても良い。この場合、製造工程を短縮できる。
Through the above steps, a color filter having the shape shown in the first embodiment can be formed. In the present embodiment, the case where the
(第4の実施形態:カラーフィルター同士が嵌合した構成を備える有機EL装置の製造方法)
第4の実施形態は、第3の実施形態と重複する部分が多いため、第3の実施形態と主として異なる部分について説明する。第3の実施形態との主な差異は、カラーフィルター同士が嵌合した構造を備えていることである。また、嵌合した構造を形成するために、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107の順にカラーフィルターが厚くなっていることである。また、隣り合うカラーフィルターよりも盛り上がった部分では、基板本体115から厚み方向に離れる方向に対してカラーフィルターが広がっていく逆テーパー形状を備えていることである。
図5(a)〜(d)は、カラーフィルター同士が嵌合した構成を備える有機EL装置の製造方法を示す工程断面図である。以下、この図面を元に説明する。
ここでは、カラーフィルターとして、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107の順に積層した場合について説明するが、上述した製造方法と同様に、青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107、との位置関係は順不同で変更しても良い。例えば、赤色カラーフィルター106と青色カラーフィルター105との位置関係(図2(a),(b)参照)を入れ替えても良い。この場合、有機EL素子101,102,103についても合わせて入れ替えることで有機EL素子101,102,103の発光特性を変えた場合でも対応できる。
(4th Embodiment: Manufacturing method of an organic electroluminescent apparatus provided with the structure which color filters fitted into each other)
Since the fourth embodiment has many portions that overlap with the third embodiment, only the portions that are different from the third embodiment will be described. The main difference from the third embodiment is that a structure in which the color filters are fitted to each other is provided. Further, in order to form a fitted structure, the color filters are thicker in the order of the
5A to 5D are process cross-sectional views illustrating a method for manufacturing an organic EL device having a configuration in which color filters are fitted to each other. Hereinafter, description will be given based on this drawing.
Here, the case where the
まず、第3の実施形態の製造工程を用いて、図3(d)に示すように、保護層113までを形成する。
First, using the manufacturing process of the third embodiment, the layers up to the
次に、青色カラーフィルター105を形成する。具体的には青色の顔料を含むアクリル系のネガ型カラーレジストを塗布し、湿式法(フォトリソグラフ・エッチング法)を用いて形成する。顔料濃度が高い場合、湿式法を用いると、露光に用いる光がカラーレジスト中で吸収されることから、湿式法により青色カラーフィルター105を形成すると逆テーパー形状が得られる。そして、この逆テーパー形状を壊さずに耐溶剤性を高めるべく、100℃以上120℃以下でポストベークを行うことが好適となる。ここまでの工程を終えた状態を図5(a)に示す。
Next, the
次に、赤色カラーフィルター106を形成する。具体的には、例えば青色の顔料に代えて赤色の顔料を含む、アクリル系のネガ型カラーレジストによる赤色カラーフィルター前駆体106aを用いて、湿式法により同様に処理する。赤色カラーフィルター前駆体106aは流動性を備えているため、青色カラーフィルター105の逆テーパー形状の領域と保護層113との隙間を充填する。ここで、赤色カラーフィルター前駆体106aは、青色カラーフィルター105を形成するための厚さよりも厚いことが好ましい。厚くすることで、隣接する有機EL素子101(図2(b)参照)から、斜め方向に射出された光を遮光することが可能となる。そして、青色カラーフィルター105と同様の処理を行うことで、側面が開放されている領域(例えば青色カラーフィルター105よりも突き出た領域)では素子基板116から厚み方向に離れる方向に対して広がっていく逆テーパー状の形状を備え、側面が他の物質としての青色カラーフィルター105の側面と接触している領域では青色カラーフィルター105の側面形状に従う形状を取る。ここまでの工程を終えた状態を図5(b)に示す。
Next, the
次に、現像処理を施し、この逆テーパー形状を壊さずに耐溶剤性を高めるべく、100℃以上120℃以下で30分以上150分以下のポストベークを行う。ここまでの工程を終えた状態を図5(c)に示す。 Next, a development process is performed, and post-baking is performed at 100 ° C. or higher and 120 ° C. or lower for 30 minutes or longer and 150 minutes or shorter in order to improve the solvent resistance without breaking the reverse tapered shape. FIG. 5C shows the state after the steps so far are completed.
次に、緑色カラーフィルター107を形成する。具体的には、赤色の顔料に代えて緑色の顔料を含むアクリル系のネガ型カラーレジストを用いて同様に処理する。ここで、緑色の顔料を含むアクリル系のネガ型カラーレジストは、赤色カラーフィルター106を形成するための厚さよりも厚いことが好ましい。厚くすることで、隣接する有機EL素子102,101(図2(b)参照)から、斜め方向に射出された光を遮光することが可能となる。
Next, the
なお、隣り合うカラーフィルターから突き出た領域が、基板本体115から厚み方向に離れる方向に対してカラーフィルターが広がっていく逆テーパー形状を形成することは必須ではなく、例えば基板本体115に対して直角形状や、順テーパー形状を形成しても混色を抑えることが可能である。
In addition, it is not essential that the region protruding from the adjacent color filter has a reverse taper shape in which the color filter spreads in a direction away from the
(電子機器)
図6に上記した有機EL装置や、上記した有機EL装置の製造方法を用いて形成した有機EL装置を使用した電子機器の例を挙げる。図6(a)は携帯電話への適用例であり、携帯電話230は、アンテナ部231、音声出力部232、音声入力部233、操作部234、及び有機EL装置100を備えている。このように本発明の有機EL装置を携帯電話230の表示部として利用可能である。図6(b)はビデオカメラへの適用例であり、ビデオカメラ240は、受像部241、操作部242、音声入力部243、及び有機EL装置100を備えている。このように本発明の有機EL装置は、ファインダーや表示部として利用可能である。図6(c)は携帯型パーソナルコンピューターへの適用例であり、コンピューター250は、カメラ部251、操作部252、及び有機EL装置100を備えている。このように本発明の有機EL装置は、表示部として利用可能である。
(Electronics)
FIG. 6 shows an example of an electronic apparatus using the organic EL device described above and the organic EL device formed by using the method for manufacturing the organic EL device. FIG. 6A shows an application example to a mobile phone, and the
図6(d)はヘッドマウントディスプレイへの適用例であり、ヘッドマウントディスプレイ260は、バンド261、光学系収納部262及び有機EL装置100を備えている。このように本発明の有機EL装置は画像表示器として利用可能である。図6(e)はリア型プロジェクターへの適用例であり、プロジェクター270は、筐体271に、合成光学系273、ミラー274、ミラー275、スクリーン276、及び有機EL装置100を備えている。このように本発明の有機EL装置は画像表示器として利用可能である。図6(f)はフロント型プロジェクターへの適用例であり、プロジェクター280は、筐体282に光学系281及び有機EL装置100を備え、画像をスクリーン283に表示可能になっている。このように本発明の有機EL装置は画像表示器として利用可能である。
FIG. 6D shows an application example to a head mounted display. The head mounted
上記例に限らず本発明の有機EL装置は、種々の電子機器に適用可能である。例えば、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダー、携帯型TV、DSP装置、PDA、電子手帳、電光掲示板、宣伝公告用ディスプレイなどにも活用することができる。 The organic EL device of the present invention is not limited to the above example and can be applied to various electronic devices. For example, it can be used for a fax machine with a display function, a finder for a digital camera, a portable TV, a DSP device, a PDA, an electronic notebook, an electric bulletin board, a display for advertisements, and the like.
上記した有機EL装置100、有機EL装置100の製造方法、ならびに電子機器は、例えば、以下の特徴を有する。
The
段差を作らずにカラーフィルターを2層重ねることができるため、表示画質を高く保つことが出来る。そのため、例えば斑の発生を抑えることが可能となる。また、カラーフィルターを2層重なる領域(光を遮断する領域)に段差を作らないため、カラーフィルターが重なる領域を、発光効率を保つべく狭くした場合においても、例えばカラーフィルターの形状異常や、剥がれを防ぐことが可能となる。これは、特にテーパー形状が重なった構成を備えた場合に有効に機能する。 Since two layers of color filters can be stacked without creating a step, the display image quality can be kept high. Therefore, for example, it is possible to suppress the occurrence of spots. In addition, since there is no step in the area where the color filters overlap (layers where light is blocked), even if the area where the color filters overlap is narrowed to maintain the light emission efficiency, for example, the color filter may have a shape abnormality or peeling. Can be prevented. This functions effectively particularly when a configuration in which the tapered shapes overlap is provided.
青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107の順でカラーフィルターを形成することで、発光効率の低い青色の透過率を稼ぎ、視感度の高い緑色の漏れを抑えることが可能となる。
By forming the color filters in the order of the
有機EL素子101,102,103内に、それぞれの色に対応した光共振器を配置することで、有機EL素子101,102,103の発光スペクトルを狭帯域可できるため、さらに混色を抑えることが可能となる。
By arranging optical resonators corresponding to the respective colors in the
カラーフィルター同士を嵌合させることで、斜め方向に射出される光は別の色のカラーフィルターを通過することとなるため、斜め方向に射出される光を確実に遮光することが可能となる。そのため、混色を抑えることが可能となる。 By fitting the color filters, light emitted in an oblique direction passes through a color filter of another color, so that light emitted in the oblique direction can be reliably shielded. Therefore, it is possible to suppress color mixing.
青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107の順でカラーフィルターを厚くして嵌合させることで、発光効率の低い青色の透過率を稼ぎ、視感度の高い緑色の漏れを抑えることが可能となる。また、カラーフィルター同士を嵌合させる(2層重ねる)場合に、カラーフィルターの厚みの和よりも薄い厚みでカラーフィルターが2層重なる領域(光を遮断する領域)を構成できる。そのため、例えばカラーフィルター間の段差による斑の発生を抑えることが可能となる。
The
顔料濃度が高い場合、湿式法を用いると、露光に用いる光がカラーレジスト中で吸収されることから、表面側のカラーレジストよりも基板側のカラーレジストの露光量が減る。そのため、特にネガ型カラーレジストを用いると、容易に逆テーパー形状が得られるため、プロセスマージンの高い工程で製造することが可能となる。 When the pigment concentration is high, when a wet method is used, light used for exposure is absorbed in the color resist, so that the exposure amount of the color resist on the substrate side is reduced as compared with the color resist on the surface side. For this reason, in particular, when a negative color resist is used, an inversely tapered shape can be easily obtained, so that it can be manufactured in a process with a high process margin.
ポストベーク温度を100℃以上120℃以下にすることで、逆テーパー形状を壊さずに耐溶剤性を高めることが可能となり、ポストベークによりテーパー形状を変えるプロセスと比べて低温で処理することが可能となり、カラーフィルターや有機EL素子101,102,103の特性変動を抑えてカラーフィルターを形成することが可能となる。
By setting the post-bake temperature to 100 ° C or higher and 120 ° C or lower, it becomes possible to improve the solvent resistance without breaking the reverse taper shape, and it is possible to process at a lower temperature than the process of changing the taper shape by post-bake. Thus, it is possible to form a color filter while suppressing characteristic fluctuations of the color filter and the
青色カラーフィルター105、赤色カラーフィルター106、緑色カラーフィルター107、との位置関係は順不同で変更できるため、製造プロセスの自由度を大きく取ることが可能となる。
Since the positional relationship with the
100…有機EL装置、101…第1の有機EL素子としての有機EL素子、102…第2の有機EL素子としての有機EL素子、103…第3の有機EL素子としての有機EL素子、105…第1のカラーフィルターとしての青色カラーフィルター、106…第2(1)のカラーフィルターとしての赤色カラーフィルター、106a…第2のカラーフィルター前駆体としての赤色カラーフィルター前駆体、107…第2のカラーフィルターとしての緑色カラーフィルター、110…第1の電極としての画素電極、111…有機機能層、112…第2の電極、第1の半透過反射器、第2の半透過反射器としての共通電極、113…保護層、115…基板本体、116…基板としての素子基板、120…導体としての透明導体層、121…導体としての透明導体層、122…遮光部、123…遮光部、124…遮光部、130…バッファー層、131…TFT、132…TFT、133…TFT、135…層間絶縁膜、136…金属支柱、230…携帯電話、231…アンテナ部、232…音声出力部、233…音声入力部、234…操作部、240…ビデオカメラ、241…受像部、242…操作部、243…音声入力部、250…コンピューター、251…カメラ部、252…操作部、260…ヘッドマウントディスプレイ、261…バンド、262…光学系収納部、270…プロジェクター、271…筐体、273…合成光学系、274…ミラー、275…ミラー、276…スクリーン、280…プロジェクター、281…光学系、282…筐体、283…スクリーン。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1の有機EL素子と隣り合う第2の有機EL素子と、
前記第1の有機EL素子を覆い、側面の少なくとも一部に逆テーパー形状を備える第1のカラーフィルターと、
前記第2の有機EL素子を覆い、前記第1のカラーフィルターが備える逆テーパー形状の領域と前記基板との隙間を埋める形状を備える、前記第1のカラーフィルターが透過する波長の光を遮断する第2のカラーフィルターと、
を含むことを特徴とする有機EL装置。 A first organic EL element located on the first surface side of the substrate;
A second organic EL element adjacent to the first organic EL element;
A first color filter covering the first organic EL element and having a reverse tapered shape on at least a part of a side surface;
Covering the second organic EL element and blocking light having a wavelength transmitted by the first color filter, which has a shape that fills a gap between the reverse tapered region of the first color filter and the substrate. A second color filter;
An organic EL device comprising:
前記第1の有機EL素子を覆う、側面の少なくとも一部に逆テーパー形状を備える第1のカラーフィルターと、
前記第2の有機EL素子を覆う、前記第1のカラーフィルターよりも厚く、かつ前記第1のカラーフィルターと嵌合し、前記第1のカラーフィルターが透過する波長の光を遮断する第2のカラーフィルターと、
を含むことを特徴とする有機EL装置。 A first organic EL element located on the first surface side of the substrate; a second organic EL element adjacent to the first organic EL element;
A first color filter covering the first organic EL element and having a reverse tapered shape on at least a part of a side surface;
A second layer that covers the second organic EL element, is thicker than the first color filter, is fitted with the first color filter, and blocks light having a wavelength that is transmitted through the first color filter. A color filter,
An organic EL device comprising:
前記第1の有機EL素子は、前記第1のカラーフィルターが透過する波長の光と揃えられた光路長を備えた位置に光の一部を透過する第1の半透過反射器を備え、
前記第2の有機EL素子は、前記第2のカラーフィルターが透過する波長の光と揃えられた光路長を備えた位置に光の一部を透過する第2の半透過反射器を備えることを特徴とする有機EL装置。 The organic EL device according to claim 1,
The first organic EL element includes a first transflective reflector that transmits part of light at a position having an optical path length aligned with light having a wavelength that is transmitted by the first color filter,
The second organic EL element includes a second transflective reflector that transmits a part of light at a position having an optical path length aligned with light having a wavelength that is transmitted by the second color filter. A characteristic organic EL device.
前記第1の有機EL素子を覆う、逆テーパー形状を備えた第1のカラーフィルターを形成する工程と、
前記基板の前記第1面側に、第2のカラーフィルター前駆体を塗布し、前記第1のカラーフィルターの側面を前記第2のカラーフィルター前駆体で充填する工程と、
を含むことを特徴とする有機EL装置の製造方法。 Forming a substrate including a first organic EL element and a second organic EL element adjacent to the first organic EL element on a first surface side;
Forming a first color filter having a reverse taper shape covering the first organic EL element;
Applying a second color filter precursor to the first surface side of the substrate and filling a side surface of the first color filter with the second color filter precursor;
The manufacturing method of the organic electroluminescent apparatus characterized by the above-mentioned.
をさらに含むことを特徴とする有機EL装置の製造方法。 7. The method of manufacturing an organic EL device according to claim 5, wherein the second color filter precursor is provided after the step of filling with the second color filter precursor or the step of processing into a reverse taper shape. Heating at a temperature of 100 ° C. to 120 ° C. for a period of 30 minutes to 150 minutes,
A method for producing an organic EL device, further comprising:
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